Overview
- Aproximación que asume que el campo eléctrico se limita a alguna región del dispositivo.
- El dispositivo unidimensional se divide en tres regiones con o sin un campo eléctrico.
- En una unión P-N, 2 regiones que no tienen campo eléctrico están en los extremos del dispositivo y se denominan regiones cuasi neutrales. La región de agotamiento tiene un campo eléctrico y está situado donde la unión es.
Aproximación de Agotamiento
Las ecuaciones de la página anterior son difíciles de resolver a menos que se hicieran varios supuestos simplificadores. Además de la asunción de un dispositivo de una sola dimensión, la suposición simplificadora más importante en la determinación de una solución cerrada a las ecuaciones anteriores es la aproximación de agotamiento. La aproximación de agotamiento asume que el campo eléctrico en el dispositivo se limita a alguna región del dispositivo. De acuerdo con esta suposición, el dispositivo puede dividirse en regiones que tienen un campo eléctrico y otros que no tienen. Esto se muestra a continuación para una unión pn, donde las regiones I y III no tienen un campo eléctrico (llamadas regiones cuasi-neutrales o regiones QNR) y la Región II tiene un campo eléctrico (que se llama carga espacial o región de agotamiento).
Procedimiento general utilizando la aproximación de agotamiento:
Divida el dispositivo en regiones con un campo eléctrico y sin un campo eléctrico.
- Resolver las propiedades electrostáticas en la región de agotamiento (Región II en el diagrama). Esta solución depende del perfil del dopaje asumido. Aquí vamos a restringir los cálculos a un dopaje constante con una unión abrupta.
- Resuelva para la concentración de portadores y la corriente en las regiones cuasi neutral (Regiones I y III en el diagrama) en condiciones de estado estacionario. Los pasos son:
- Determine la solución general para el dispositivo en particular. La solución general dependerá sólo de los tipos de recombinación y la generación en el dispositivo.
- Encontrar la solución particular, que depende de las superficies y las condiciones en los bordes de la región de agotamiento.
- Encontrar la relación entre las corrientes en un lado de la región de agotamiento y las corrientes en el otro lado. Esto depende de los mecanismos de recombinación / generación en la región de agotamiento.